Optimierung von Steuertrieben in Reibung und Akustik

Verbrennungsmotoren müssen bei gleicher oder gesteigerter Leistung zunehmend leiser und im Verbrauch sparsamer werden. Hierbei kommt der Optimierung ihrer Komponenten eine Schlüsselstellung zu.

 

Steuertriebe stellen ein zentrales Bauelement im Antriebsstrang dar. Die Simulation von Reibung erfordert neben der Berechnung der dynamischen Größen des Systems die geeignete Modellierung unter veränderlichen physikalischen Randbedingungen, wie Temperatur, Viskosität der Betriebsmittel und äußere Anregung. Auch die numerische Behandlung der diskontinuierlichen Dynamik durch die hochfrequenten Oszillationen des Systems stellt eine Schwierigkeit dar.

 

Bei der Akustiksimulation ist es nicht möglich, den gesamten akustischen Transferpfad vom Motor zum Fahrgast abzubilden. Daher müssen an geeigneten Schnittstellen, wie den Lagerstellen, mechanische Ersatzgrößen identifiziert werden, welche vergleichbare Aussagen erlauben. Die Optimierung des Systems umfasst die beiden Kriterien der Reibung und Akustik. Wegen der großen Zahl an Parametern und der Komplexität des Systems spielen bei der Optimierung Methoden zur Rechenzeitreduktion eine große Rolle. Potential besteht neben der Umsetzung geeigneter evolutionärer Algorithmen in der Verwendung neuronaler Netze und der Parallelisierung der Rechenprozesse.